## ANALISIS PENGARUH VARIASI GRADE BIOETANOL  TERHADAP DISTRIBUSI TEMPERATUR NYALA API DAN UNJUK KERJA PADA KOMPOR BIOETANOL TANPA SUMBU TIPE TOP BURNER
Adhitia Yanuar Pratama 1 , Andi Sanata 2 , Hary Sutjahjono 2
1 Alumni Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember
2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember

## ABSTRACT
Top burner cotton less bioethanol stove is one of the appliances that apply the use of renewable fuels for domestic capacity. Application of this stove burner is a solution for scarcity of fossil fuel supplies. This study focused on variations in the distribution of flame temperature and performance on the top burner as  grade  of  bioethanol  varies  at  value  of  55%,  70%,  85%,  and  97%.  Flame  temperature  distribution measured  at  of  their  hot  spots  and  then  simulated  using  Matlab  R2011a  to  obtain  isothermal  contour flame  shape  and  determine  the  flame  temperature  distribution  of  the  flame.  Performance  testing  used Standard  International  Water  Boiling  Test  version  4.1.2  to  determine  the  power,  thermal  efficiency, specific fuel consumption, and heat transfer. Results obtained that the flame temperature distribution, in the form of profiles and contours isothermal flame, reached its optimum when using bioethanol grade of 97%. Optimal performance on a stove burner using bioethanol 97% with power stove equal to 1.85 kW, the  thermal  efficiency  of  72.21%,  specific  fuel  consumption  (Sfc)  0.512  kg bb /kg uap ,  and  heat  transfer  at value of 2,959 kW was also achieved at the same grade. The higher grade bioethanol used to increase the flame temperature distribution and performance of the stove.
Keywords: Bioethanol, Stove, Temperature Distribution, Performance

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  terhadap  energi  merupakan  hal mendasar  yang  dibutuhkan  dalam  kehidupan  sehari- hari.  Seiring  dengan  meningkatnya  taraf  hidup  serta kuantitas  dari  masyarakat,  maka  semakin  meningkat juga  kebutuhan  akan  energi.  Hal  ini  didukung  oleh pernyataan  Badan  Energi  Dunia  ( International  Energy Agency -IEA),  yang  menyatakan  bahwa  hingga  tahun 2032  permintaan  energi  dunia  meningkat  sebesar  45% atau rata-rata mengalami peningkatan sebesar 1,6% per tahun.  Sebagaian  besar  atau  sekitar  80%  kebutuhan energi dunia tersebut dipasok dari bahan bakar fosil [1]. Hal  ini  tentu  saja  menjadi  suatu  permasalahan  besar yang harus segera dicarikan solusinya.
Kebutuhan  energi  dari  sektor  rumah  tangga sendiri  menyumbang  sekitar  13,08  persen  [2]. Kebutuhan  energi  rumah  tangga  biasanya  digunakan untuk  memasak  dan  kebutuhan  elektronik,  serta  untuk memasak  yang  merupakan  kegiatan  rutin  yang dilakukan sehari-hari.
Sebagai  Negara  agraris  Indonesia  sangat potensial  mengembangkan  industri  biofuel  nya  sendiri. Pertama, bahan baku berupa tanaman energi tersebar di seluruh  wilayah  Indonesia  dari  Sabang  sampai Merauke. Produksi tanaman energi dari tahun  ke tahun juga  cenderung  meningkat  sehingga  kita  tidak  perlu kawatir  kekurangan  sumber  energi  nabati  ini.  Sebagai contoh  luas  perkebunan  tebu  dan  ubi  kayu  dari.  Kedua jenis  tanaman  tersebut  merupakan  bahan  baku pembuatan bioetanol.
Penggunaan  bioetanol  sebagai  bahan  bakar kompor  untuk memasak  dan solusi  energi terbarukan  yang  ramah  lingkungan  mulai  banyak dikembangkan  di  Indonesia.  Penggunaan  bioetanol sendiri,  tidak  langsung  dapat  digunakan  sehingga membutuhkan  perlakuan  khusus  agar  didapatkan hasil  yang  optimum.  Perlakuan  yang  dilakukan dapat  berupa  modifikasi  firewall,  kubung,  tangki, mekanisme pemasukan bahan bakar, model api, dan lain sebagainya.
Penelitian-penelitian terdahulu mengenai modifikasi kompor bioetanol telah banyak dilakukan.  Anil  k.  Rajvanshi  dari  India  meneliti bioetanol dengan grade bioetanol yang rendah untuk mengaplikasikannya  dalam  kompor  skala  rumah tangga  [3] dan  Dioha  dari  Jerman  meneliti keunggulan etanol sebagai energi terbarukan sebagai pengganti bahan bakar kerosen [4]. Di dalam Negeri ada juga penelitian tentang kinerja kompor bioetanol tipe side  burner dengan  variasi  diameter firewall yang  bertujuan  mengembangkan  potensi  energi alternatif  dalam  penggunaan  untuk  skala  rumah tangga  [5]  dan  juga  penelitian  dengan  pemakaian variasi grade bioetanol  pada  Kompor  uji  yang digunakan  berdinding  api  ganda,  lubang  udara sebaris  untuk  diameter  dinding  api  3  inch  dan lubang  udara  susun  untuk  diameter  dinding  api  1,5 inch [6]. Dari beberapa penelitian dapat dikembangkan  mengenai  variasi  lubang  burner,
model burner, dan sampai mekanisme kompor bioetanol agar  didapat  pemakaian  bioetanol  yang  hemat  energi dan bisa dimanfaatkan oleh masyarakat luas.
Berangkat  dari  pemikiran  di  atas,  maka  timbul ide  untuk  berinovasi  mengaplikasikan  energi  alternatif dari  bioetanol  dan  diaplikasikan  pada  desain  kompor bioetanol  dengan  tipe top  burner yang  diadopsi  dari model kompor gas. Sehingga dalam penelitian ini ingin mengetahui  pengaruh  variasi grade bioetanol  terhadap distribusi temperatur nyala api dan unjuk kerja kompor bioetanol pada kompor bioetanol tipe top burner .

## METODOLOGI PENELITIAN
Metode pengujian distribusi temperatur nyala api dilakukan  dengan  mengukur  temperatur  titik  api  dan kemudian  disimulasi  menggunakan tools  Matlab R2011a untuk  membantu  analisa  distribusi  nyala  api dalam  bentuk  kontur  isothermal nyala  api  dan mengetahui  kecenderungan  pemerataan  nyala  api  yang dihasilkan  oleh  bahan  bakar  bioetanol.  Metode pengujian  kinerja  kompor  menggunakan  metode Standart  Internasional  ( Water  Boiling  Test )  versi  4.1.2 [7].  Untuk  mengetahui  daya  kompor  yang  dihasilkan, efisiensi  termal, specific  fuel  consumption (sfc),  dan perpindahan  kalor  ( heat  tranfer )  pada  kompor  uji. Pengujian  dilakukan  di  Laboratorium  Konversi  Energi Jurusan  Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik  Universitas Jember selama kurang lebih 3 bulan pada bulan Januari - Maret 2013 . Peralatan  dan  bahan  yang  digunakan  dalam pengujian adalah sebagai berikut:
 Thermochouple tipe  K  MI  D.3x100mm dan thermouchople reader.
 Alat  bantu  eksperimen,  seperti  obeng,  tang, dan lain sebagainya.
 Timbangan digital dan gelas ukur.
 Kompor  tanpa  sumbu  tipe top  burner dengan desain burner disajikan pada Gambar 1.
 Stop  watch  untuk  menentukan  waktu water boiling test .
 Bioetanol  dengan  dengan  kadar  55%,  70%, 85%, dan 97%.
 Aquades
Gambar 1.  Desain burner kompor uji .
Prosedur  pengujian  distribusi  temperatur  nyala api:
a) Meletakkan  benda  kerja  yang  sesuai  di  atas Menyiapkan  dan  memeriksa  peralatan  untuk pengujian temperatur api.
b) Menyalakan api pada kompor dan membuka  kran  aliran  bahan  bakar  hingga api yang dihasilkan maksimal serta stabil.
c) Memulai  pengujian  distribusi  temperatur nyala  api  dengan  tanpa  menggunakan beban  (tanpa  proses  pendidihan  air)  pada kompor  bioetanol  dengan grade bioetanol 55%.
d) Mengukur  temperatur  api  menggunakan thermocouple dengan jarak antar
pengukuran thermocouple arah  vertikal sebesar 5  mm  dengan  posisi  radial  atau searah  dengan  nyala  api.  Pengukuran dimulai  dari  ketinggian  150  mm  sampai  0 mm  atau  tepat  dipermukaan burner , dilanjutkan  sampai  titik  pusat burner atau pada  tengah  burner  dengan  ketinggian  0 mm,  skema  pengujian  bisa  dilihat  pada Gambar 2.
e) Mencatat  perubahan  temperatur  setiap posisi pengambilan titik api.
f) Mengulangi langkah 1 s/d 5 dengan variasi grade bioetanol 70%, 85%, dan 97%.
g) Mematikan kompor bioetanol.
Gambar 2. Skema pengujian pada distribusi temperatur nyala api kompor uji
Prosedur pengujian unjuk kerja kompor:
a) Menimbang  dahulu  air  beserta  panci  pada timbangan  dan  menyiapkan  alat  uji  yang dibutuhkan yaitu timbangan digital, termokopel, termokopel reader dan kompor uji. b) Memasukan bahan bakar (bioetanol) kedalam  botol  bahan  bakar  dan  meletakan pada timbangan digital. c) Menyiapkan dan menjalankan alat pengukur  waktu  pada  skala  00:00  untuk menghitung  waktu start  up ,  dimana  alat pengukur  waktu  tersebut  dimatikan pada saat lidah api stabil mulai terbentuk. d) Meletakkan  panci  yang  berisi  air  dan termokopel  yang  telah  dicelupkan  ke dalamnya  di  atas  kompor.  Meletakkan termokopel  yang  lain  ke  bagian  tengah api yang terbentuk.
e) Memulai pengujian water boiling test pada kompor  bioetanol  dengan  kadar  bioethanol 55% untuk mengukur kinerja kompor.
f) Memulai pengujian water boiling test tahap I high power ( cold start ) dengan mendidihkan air 2500 ml.
g) Mencatat  waktu  tiap  pengukuran  kenaikan temperatur air sampai mendidih atau 100 o C.
h) Persiapan  uji  WBT  tahap  II  dan  tahap  III, dengan menggantikan air yang akan dididihkan dengan  air  yang  baru  atau fresh  water sebanyak 2500 ml.
i) Memulai  pengujian water  boiling  test tahap  II high power ( hot start ).
j) Mencatat  waktu  tiap  pengukuran  kenaikan temperatur air sampai mendidih atau 100 o C.
k) Memulai pengujian water boiling test tahap III high  power ( hot  start ).  Dengan  menggunakan bejana  dan  air  pada  WBT  tahap  II,  kemudian air dipertahankan suhunya dibawah temperatur didih atau 100 o C selama 45 menit.
l) Mencatat konsumsi bahan bakar selama proses WBT.
m) Menimbang  kembali  air  beserta  panci,  untuk mengetahui  uap  air  yang  terbuang  selama proses pendidihan.
n) Mengulangi  langkah  a  s/d  n  dengan  variasi grade bioetanol 70%, 85%, dan 97%.
o) Mematikan kompor bioetanol dan membersihkan peralatan uji.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan hasil penelitian ini akan menjelaskan  tentang  pengaruh  variasi grade bioetanol untuk  penggunaan  pada  kompor  tanpa  sumbu  tipe top burner terhadap  distribusi  temperatur  nyala  api  dan unjuk  kerja  kompor.  Untuk  distribusi  temperatur  nyala api  membahas  tentang  profil  nyala  api,  kontur isothermal  nyala  api,  dan  temperatur  rata-rata  nyala. Untuk  unjuk  kerja  kompor  membahas  tentang  daya kompor,  efisiensi  thermal  kompor, specific  fuel consumption (sfc),  dan  perpindahan  panas  ( heat transfer ) pada proses kerja kompor.

## Hasil Pengujian
Dari  hasil  pengujian  distribusi  temperatur  nyala api  pada  dapat  dibandingkan  distribusi  temperatur  api berupa  posisi  temperatur  tertinggi  yang  dihasilkan dengan adanya variasi grade bioetanol. Perbandingannya disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. perbandingan posisi temperatur api tertinggi
Dari  hasil  pengujian  pengujian  kinerja  kompor metode  WBT  tahap  I  atau  uji high  power ( cold  start ) dan  catatan  hasil  uap  air  yang  terbuang  selama  proses pendidihan.  Didapatkan  konsumsi  bahan  bakar  dan waktu  yang  dibutuhkan  selama  air  mendidih  hingga mencapai suhu 100 o C dengan penggunaan variasi grade
bioetanol  pada  kompor  bioetanol  tanpa  sumbu  tipe top burner . hasilnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil uji WBT tahap I
Grade bioetanol Konsumsi bahan bakar (gram) Waktu (s) 55% 471 3032 70% 289 2025 85% 159 1707 97% 110 1352
Dari  pengambilan  data  pengujian  kinerja kompor metode WBT tahap II dilanjutkan langsung dengan uji WBT tahap III mengunakan air sebanyak 2500 ml. Diperoleh data konsumsi bahan bakar dan uap terbuang yang disajikan pada Tabel 3.
Tabel .3. Konsumsi bahan bakar dan uap terbuang hasil uji WBT tahap II dan III
Grade bioetanol Konsumsi bahan bakar (gram) Uap air terbuang (gram) 55% 446 1182 70% 414 920 85% 322 674 97% 242 464

## Profil Nyala Api
Pengamatan  profil  api  dimaksudkan  untuk mengetahui  kontur  nyala  api  stabil  yang  terbentuk pada  penggunaan  variasi grade bioetanol.  Profil nyala  api  kompor  ditampilkan  pada  Gambar  3  dan Gambar 4.
55%            70%               85%              97%
(a)
55%           70%              85%             97% (b)
Gambar 3.  Profil nyala api pada kompor bioetanol (a) tampak samping, (b) tampak atas
Dari  Gambar  3  di  atas  tampak  penggunaan variasi grade bioetanol  pada  kompor  uji  mampu menampilkan  api  yang  stabil  dan  berwarna  biru. Meskipun untuk kompor uji dengan grade bioetanol 70%  didapatkan  model  api  yang  tidak  hanya berwarna  biru  tetapi  juga  berwarna  kuning  pada ujung  apinya.  Warna  kuning  ini  diakibatkan  karena radiasi jelaga. Pada daerah berwarna kuning disebut
Grade bioeta nol Temperatur tertinggi ( o C) Letak temperatur tertinggi Posisi termokopel (mm) Ketinggian (mm) 55% 769 20 30 70% 872 25 10 85% 886 25 20 97% 912 25 10
juga  daerah  non-stoikiometri  dimana  pada  daerah  non- stoikiometri ini rasio campuran antara bahan bakar dan udara  kurang  dari  1  (ɸ  <  1)  [8].  Akibat  adanya  radiasi karbon yakni jelaga mengakibatkan kecilnya kesempatan  bahan  bakar  dan  udara  yang  berperan sebagai oksidator untuk.

## Distribusi Temperatur Nyala Api
Data  temperatur  nyala  api  diolah  menjadi  grafik kontur  isothermal  temperatur  nyala  dengan  bantuan tools MATLAB ® R2011a,  kontur  isothermal  nyala  api disajikan pada Gambar 4 -  7.
Gambar 4.  Kontur isothermal temperatur nyala api kompor dengan grade bioetanol 55%
Gambar 5. Kontur isothermal temperatur nyala api kompor dengan grade bioetanol 70%
Gambar  6. Kontur isothermal temperatur nyala api kompor dengan grade bioetanol 85%
Gambar 7. Kontur isothermal temperatur nyala api kompor dengan grade bioetanol 97 %
Dari  Gambar  4    dapat  diamati  bahwa  kontur isothermal  nyala  api  bioetanol  55%,  temperatur tertingginya  masih  di  bawah  temperatur  800 o C  dan area  nyala  api  yang  bertemperatur  tinggi  relatif sempit  serta  berada  di  bawah  ketinggian  45  mm. Dari  Gambar  5  dapat  diamati  bahwa  kontur isothermal  nyala  api  kompor  dengan  penggunaan bioetanol  70%,  area  yang  bertemperatur  tinggi terlihat  lebih  luas  dari  kompor  dengan  bioetanol 55%  yaitu  pada  jarak  10  mm  sampai  35  mm  dari tengah burner ,  dan  juga  ketinggian  temperatur tingginya dibawah 50 mm.
Dari  Gambar  6  dan  7  dapat  diamati  bahwa kontur  nyala  api  kompor  dengan  bioetanol  85%
termperatur isothermalnya hampir sama dengan kompor bioetanol  97%  dilihat  dari  temperatur  tinggi  yang mencapai  ketinggian  90  mm  dari  permukaan burner , tetapi  temperatur  tertinggi  pada  nyala  apinya  masih dibawah  kompor  bioetanol  97%  dan  luas  area temperatur isothermal nyala api  lebih sempit dari nyala api  kompor  bioetanol  97%.  Untuk  kompor  dengan bioetanol 97% terlihat dari daerah isothermal temperatur  apinya  yang  berwarna  merah  gelap  lebih luas,  ditandai  dengan  area  yang    bertemperatur  tinggi semakin luas daripada kompor bioetanol 85%, dan juga temperatur tertingginya dapat terjadi diatas 900 o C. Pada kontur isothermal temperatur  nyala api keempat variasi grade bioetanol  ini  tergolong  dalam  nyala  api  difusi. Hal  tersebut  dikarenakan  nyala  api  yang  terbentuk merupakan  nyala  api  yang  timbul  sewaktu  udara berdifusi  atau  masuk  ke  dalam  aliran  uap  bahan  bakar tidak  terjadi  pencampuran  bahan  bakar  dan  udara terlebih  dahulu  sehingga  oksidator  berasal  dari  udara luar.  Udara  luar  pada  nyala  api  difusi  ini  sangat berpengaruh terhadap temperatur nyala api yang timbul, selain  itu  juga  besarnya  penguapan  bahan  bakar  dan kecepatan  aliran  uap  bahan  bakar  akan  mempengaruhi luasan area kontur isothermal nyala api.
Dapat disimpulkan bahwa kontur isothermal atau temperatur api yang paling baik adalah kompor dengan menggunakan grade bioetanol  97%,  dilihat  dari  luasan temperatur  tertingginya  yang  lebar  dan  mencapai ketinggian  90  mm  dari  permukaan burner .  Untuk kontur isothermal atau  temperatur  api  yang  paling buruk  adalah  kompor  dengan  menggunakan grade bioetanol 55%, dilihat dari luasan temperatur tertingginya  yang  sempit  dan  area  bertemperatur  tinggi di bawah ketinggian 45 mm dari permukaan burner .
Temperatur Nyala Api Untuk  mengetahui  temperatur  nyala  api  yang dihasilkan  pada  tiap  variasi grade bioetanol  digunakan untuk  membandingkan  kualitas  distribusi  temperatur dengan  menggunakan  perbandingan  temperatur  rata- rata tiap ketinggian nyala api. Temperatur rata-rata pada tiap  ketinggian  nyala  api  dapat  disajikan  pada  Gambar 8.
Gambar 8. Grafik perbandingan temperatur nyala api rata-rata pada variasi grade bioetanol
Dari  gambar  8  dapat  diamati  bahwa  kompor bioetanol 97%  memiliki  temperatur  rata-rata  yang terdistribusi  lebih  besar  dibandingkan  dengan  kompor dengan  menggunakan  variasi  bioetanol  yang  lain.  Hal tersebut  dikarenakan  kompor  bioetanol 97%  memiliki nyala  api  yang  dominan  berwarna  biru  yakni  nyala  api
stoikiometri.  Sementara  kompor  bioetanol  70% nyala apinya masih kekuningan atau nyala api yang non-stoikiometri.  Dari  data  temperatur  rata-rata yang  diperoleh  didapatkan  untuk  kompor  bioetanol 97%  posisi  temperatur  rata-rata  terbesar  terdapat pada ketinggian 30  mm dari burner kompor. Untuk kompor  bioetanol  85%  yang  memiliki  temperatur rata-rata  terbesar  adalah  ketinggian  20  mm  dari burner kompor. Untuk kompor bioetanol 70% posisi temperatur rata-rata terbesar terdapat pada ketinggian  20  mm  dari burner kompor.  Untuk kompor  bioetanol  55%  posisi  temperatur  rata-rata terbesar terdapat pada ketinggian 20 mm dari burner kompor.
Temperatur  rata-rata  tertinggi  pada  posisi ketinggian tertentu dapat diasumsikan sebagai acuan untuk  peletakan  beban  pendidihan.  Jadi  dapat disimpulkan  bahwa  untuk  ketinggian  api  atau  jarak peletakan  beban  pendidihan  30  mm  hanya  cocok digunakan  pada  kompor  bioetanol  97%.  Untuk kompor bioetanol 55%, 70%, serta 85% lebih cocok menggunakan jarak pembebanan atau pada ketinggian  api  20  mm  dari  permukaan burner kompor,  hal  ini  mengacu  dari  analisis  temperatur rata-rata  tertinggi  pada  ketiga  variasi  tersebut terletak  pada  jarak  pembebanan  atau  ketinggian  api 20  mm.  Temperatur  rata-rata  yang  dihasilkan  pada kompor tanpa sumbu tipe top burner dengan variasi grade bioetanol  dengan  jarak  pembebanan  tetap  30 mm disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9. Grafik Perbandingan temperatur rata-rata nyala api pada jarak ketinggian sama
Dari  Gambar  9  di  atas  dapat  dilihat  bahwa temperatur  rata-rata  pada  jarak  pembebanan  yang tetap  didapat  temperatur  rata-rata  tertinggi  pada jarak  30  mm  adalah  kompor  dengan  menggunakan grade bioetanol  97%.  Dapat  disimpulkan  bahwa pertimbangan  jarak  peletakan  beban  pendidihan dapat  ditentukan  lebih dahulu  dari  analisa temperatur rata-rata tertinggi pada nyala api dengan ketinggian  tertentu  dan  semakin  tinggi grade bioetanol  yang  digunakan  temperatur  rata-ratanya akan semakin tinggi.

## Daya Kompor
Analisis  daya  memerlukan  properties  bahan bakar bioetanol. Dalam penelitian ini untuk properti bioetanol  didapat  dari  data  skunder  yaitu  data  hasil pengujian  properti  bioetanol  pada  penelitian sebelumnya  mengenai  kompor  berbahan  bakar bioetanol,  yang  sesuai  standart  ASTM  ( America
Standart  Test  Methods )  [6].  Grafik  yang  dihasilkan pada analisis daya disajikan pada Gambar 10.
Gambar  10. Grafik daya kompor uji dengan variasi grade bioetanolnya
Pada  Gambar  10  terlihat  dari  daya  kompor semakin  tinggi grade bioetanol  yang  digunakan  maka daya  kompor  yang  dihasilkan  semakin  meningkat.  Hal ini  dikarenakan  bahan  bakar  bioetanol  dengan grade tinggi lebih mudah menguap dan terbakar dibandingkan dengan air yang terkandung didalam bioetanol, semakin sedikit  air  yang  terkandung  dalam  bioetanol  membuat tingkat  penguapan  dan  terbakarnya  bioetanol  semakin meningkat.
Sedangkan  pada  penggunaan  bioetanol  dengan grade yang lebih rendah membuat daya yang dihasilkan juga  semakin  kecil  disebabkan  konsumsi  bahan bakarnya  tinggi,  tetapi  waktu  yang  diperlukan  untuk mendidihkan  air  lebih  lama.  Selain  itu  persentase bioetanol  yang  sedikit  menyebabkan  uap  air  yang dihasilkan  waktu  proses  pendidihan  lebih  sedikit  dan kandungan  air  yang  ada  dalam  bioetanol  menghambat pembentukan  uap  bioetanol.  Sehingga  daya  kompor serta temperatur yang dihasilkan menjadi turun.

## Efisiensi Thermal Pembakaran
Pada  analisis  efisiensi  thermal  pada  kompor  iji mengacu  pada  data  hasil  pengujian  dengan  metode WBT  ( Water  Boiling  Test )  tahap  II  dilanjut  dengan tahap WBT III. Data  yang diperlukan adalah konsumsi bahan  bakar,  temperatur  bejana  ketika  air  sudah mendidih  atau  suhu  air  mencapai  100 o C,  uap  air  yang terbuang, massa air, dan massa bejana yang digunakan. Perbandingan  efisiensi  thermal  variasi grade bioetanol disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Grafik efisiensi thermal kompor uji dengan variasi grade bioetanolnya
Pada  Gambar  11  dapat  dilihat  semakin  tinggi pemakain grade bioethanol  efisiensi  pembakaran  pada
kompor  juga  semakin  meningkat,  Pada  grafik  hasil penelitian  didapat  efisiensi  tertinggi  pada grade bioethanol  97%  yaitu  sebesar  72,21%.  Hal  ini  bisa terjadi  karena  tingkat  konsumsi  bahan  bakar  pada kompor  yang  menggunakan  bioethanol  97% berbanding  terbalik  dengan  tingkat  penguapan  air yang  diterjadi  pada  proses  pendidihan.  Sedangkan efisiensi  terendah  terdapat  pada  kompor  dengan bioetanol 55% yaitu sebesar 40,81%. Hal ini terjadi karena  konsumsi  bahan  bakar  bioetanolnya  sangat tinggi  dan  panas  api  yang  dihasilkan  terhambat dengan  adanya  air  yang  terdapat  pada  bioetanol. Jumlah  air  akan  semakin  banyak  jika grade bioetanol  yang  digunakan  turun  dan  dapat menyebabkan  terhambatnya  panas  yang  dilepaskan oleh  bahan  bakar  serta  membuat  waktu  proses pendidihan air lebih lama.
Dapat disimpulkan efisiensi thermal pembakaran  akan  meningkat  jika  semakin  tinggi grade bioetanol  yang  digunakan  pada  kompor  uji. Efisiensi  thermal  dipengaruhi  persentase  air  pada bioetanol, tingkat konsumsi bahan bakar, jumlah air yang  menguap  selama  proses  pendidihan  dan  panas api  yang  dihasilkan.  Jika  semakin  sedikit  bahan bakar  yang  dikonsumsi  dan  panas  api  yang dihasilkan diasumsikan tetap maka efisensinya akan meningkat.

## Specific Fuel Consumption
Analisis specific  fuel  consumption diperoleh dari  perbandingan  jumlah  bahan  bakar  yang dikonsumsi  dibagi  dengan  jumlah  uap  air  yang terbuang  pada  proses  pendidihan.  Dengan  analisis specific  fuel  consumption menggunakan  metode  di atas,  maka  dapat  disajikan  grafik specific  fuel consumption (sfc) pada Gambar 12.
Gambar 12. Grafik specific fuel consumption pada kompor uji dengan variasi grade bioetanolnya. Dari Gambar 12 dapat dilihat dari perbandingan specific  fuel  consumption diperoleh yang tertinggi adalah kompor dengan bioetanol 97% dan  yang  paling  rendah  menggunakan  bioetanol 55%. specific  fuel  consumption sebagai  acuan tingkat  efektifitas  penggunaan  bahan  bakar  dalam hal  pendidihan  air.  Semakin  tinggi grade bioetanol yang  digunakan  pada  kompor  maka specific  fuel consumption akan  semakin  meningkat.  Hal  ini dipengaruhi konsumsi bahan bakar yang lebih hemat pada  penggunaan  bahan  bakar  dengan grade bioetanol yang lebih tinggi. Sedangkan uap air yang
terbuang  juga  semakin  sedikit,  karena  waktu  proses pendidihan  air  sangat  cepat  sehingga  waktu  yang diperlukan air untuk menguap juga lebih singkat.
Analisa Tranfer Panas ( Heat Tranfer ) Pada  proses  pendidihan  air  terdapat  proses heat transfer dengan adanya transfer energi yang terjadi dari temperatur  awal  hingga  menjadi  temperatur  akhir  yang terpengaruh panas dibagi jumlah reaktan atau rambatan yang terjadi. Dimana rambatan yang dilalui perpindahan kalor ini dari konveksi nyala api ke bejana aluminium  mempengaruhi  hasil  proses  pendidihan  air. Rambatan  yang  ada  antara  lain  aliran  konveksi  api, konduksi pada bejana Aluminium, dan aliran konverksi pada  proses  penguapan  air.  Serta  luas  penampang kontak  juga  berpengaruh  pada  hasil heat  tranfer [9]. Skema heat transfer dapat disajikan pada Gambar 13.
Gambar 13. Skema heat transfer pada kompor uji
Dari  skema  Gambar  13  digunakan  untuk menentukan heat  transfer yang  terjadi  pada  kompor dengan memvariasikan grade bioetanolnya. Perbandingan  besarnya heat  transfer dapat  disajikan pada Gambar 14.
Gambar 14. Grafik perpindahan kalor ( heat transfer ).
Dari Gambar 14 dapat diamati bahwa perpindahan kalor ( heat transfer ) tertinggi terdapat pada kompor  dengan grade bioetanol  97  %  yaitu  sebesar 3,057  kW  dan  yang  terendah  pada  kompor  dengan grade bioetanol 55% sebesar 0,843 kW. Serta pada heat transfer pada  kompor  bioetanol  70%  dsn  85% perbedaannya  sangat  kecil  dikarenakan  luasan  kontak panasnya  sama.  Hal  ini  terjadi  karena  semakin  tinggi grade bioetanol  yang  digunakan  semakin  besar  kalor yang dihasilkannya, luas kontak area, bahan konduktifitas panas dan panas api waktu kontak transfer panas berpengaruh pada energi panas yang dikonversikan.
Dapat  disimpulkan  bahwa heat  transfer yang terjadi  akan  semakin  meningkat  jika grade bioetanol yang  digunakan  semakin  tinggi  dan  luas  kontak  api yang  dipengaruhi  jarak  peletakan  beban  pendidihan ditingkatkan.

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian Kontur isothermal nyala api yang optimal untuk digunakan pada penggunaan kompor untuk aplikasi rumah tangga  adalah dengan menggunakan  bioetanol  97%  dengan  temperatur maksimumnya  mencapai  912 o C    dan  temperatur rata-rata  tertingginya  terdapat  pada  jarak  beban  30 mm  adalah  713 o C.  Semakin  tinggi grade bioetanol menyababkan  kontur  isothermal  nyala  api  akan semakin baik dan temperatur apinya semakin tinggi. Demikian juga dengan unjuk kerja kompor semakin tinggi grade bioetanolnya semakin tinggi kinerjanya dan  kinerja  kompor  terbaik  pada  penggunaan bioetanol 97%.

## SARAN
Saran  yang  dapat  diajukan  agar  percobaan berikutnya dapat lebih baik dan dapat menyempurnakan  percobaan  yang  telah  dilakukan dalam  penelitian  ini,  yaitu:  Pengecekan  alat  uji seperti  termokopel  sangat  di  perlukan  sebelum penelitian  dilakukan  pengujian,  karena  kondisi pengukuran  pada  temperatur  tinggi.  Pertimbangan jarak  beban  pendidihan  air,  penambahan  jumlah dan  variasi  lubang burner dan  variasi  bentuk burner pada  kompor  bioetanol  tanpa  sumbu  dapat diteliti  lebih  lanjut  agar  kinerja  kompor  lebih optimal,  hemat  energi,  dan  dapat  digunakan walaupun dengan grade bioetanol yang rendah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Fatimah,  Nur.  2011.  “ Bioetanol  Molase  Tebu” Hasil Samping Industri Tebu yang Menguntungkan . Artikel. PBT Pertama
BBP2TP Surabaya. [2] Nuryanti,  S.  2007. Analisis  Karakteristik Konsumsi  Energi  Pada  Sektor  Rumah  Tangga di  Indonesia .  Disampaikan  pada  Seminar
Nasional  SDM  Teknologi  Nuklir  di  Surabaya.
21-22 November 2007.
[3] Rajvanshi,  Anil  K. et  al .  2007.  “ Low- concentration  ethanol  stove  for  rural  areas  in India ”. Articles. Nimbkar Agricultural Research Institute (NARI), Maharashtra, India.
[4] Dioha, et  al .  2012.  “ Comparative  Studies  of Ethanol  and  Kerosene  Fuels  and  Cook  Stoves Performance”. Journal  of  Natural  Sciences Research  ISSN  2224-3186  (Paper)  Vol.2, No.6,  2012.  Department  of  Applied  Geology,
George August Universitat Gottingen. Germany.
[5] Andika,  Rizka  P.2012.  “ Perbandingan  Unjuk Kerja  Kompor  Bioetanol  Tipe  Side  Burner dengan  Variasi  Diameter  Firewall  3  Inci  dan 2.5  Inci” .  Tugas  Akhir.  Teknik  Mesin  ITS, Surabaya.
[6]   Ririn.  2013. Pengaruh  Kadar  Bioetanol  50% sampai  dengan  95%  pada  Unjuk  Kerja Kompor  Etanol .  Jurusan  Teknik  Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). Surabaya.
[7]   International  Standards,  Water  Boiling  Test, version 4.1.2. Cookstove Emissions and Efficiency in  a  Controlled  Laboratory  Setting .  revised December 2009.
[8]  Turns,S.R.  1996, An  Introduction  To  Combustion
Concepts and Application . Mc Graw Hill.
[9]   Lienhard, John H. 2003. A Heat Transfer Textbook Third  Edition .  Department  of  mechanichal Engginering.
Massaschusets
Institute of Technology. Cambrige. Amerika Serikat.